JP2008184043A - Electric power steering device and method of manufacturing the same - Google Patents

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Yasunori Suzuki
康範 鈴木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To lower the machining accurracy of a bearing support member and a rack housing by relaxing the control of a dimensional tolerance when an axial position is determined. <P>SOLUTION: This electric power steering device comprises a rack housing RH on a vehicle lower side and a gear housing GH on a vehicle upper side. A bearing support member BS is installed between these housings. In the gear housing GH and the bearing support member BS, the gear housing GH is held by press fitting after being heated at 60&deg;C for 15 minutes, and the gear housing GH and the rack housing RH are fastened to each other with bolts 50. By the design in which a gap is formed between the bearing support member BS and the rack housing RH, the control of the dimensional tolerance when the axial position is determined is relaxed, and the machining accuracy of the bearing support member BS and the rack housing RH can be lowered. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、操舵トルクをトルクセンサーにより検知し、この検知した操舵トルクに対応して電動モータから発生させる補助操舵トルクを、減速機構を介し、操舵機構の出力軸に伝達するピニオンアシストタイプの電動パワーステアリング装置およびその製造方法に関する。   The present invention detects a steering torque by a torque sensor, and transmits an auxiliary steering torque generated from an electric motor corresponding to the detected steering torque to an output shaft of the steering mechanism via a speed reduction mechanism. The present invention relates to a power steering device and a manufacturing method thereof.

電動モータを動力源とする電動パワーステアリング装置では、ステアリングホイールに印加された操舵トルクをトルクセンサーにより検知し、この検知した操舵トルクに対応して電動モータから発生させる補助操舵トルクを、減速機構からなる動力伝達機構を介し、操舵機構の出力軸に伝達するようになっている。   In an electric power steering apparatus using an electric motor as a power source, a steering torque applied to a steering wheel is detected by a torque sensor, and an auxiliary steering torque generated from the electric motor corresponding to the detected steering torque is detected from a speed reduction mechanism. This is transmitted to the output shaft of the steering mechanism via the power transmission mechanism.

この動力伝達機構として、ウォームおよびウォームホイールを用いた減速機構を搭載した電動パワーステアリング装置では、電動モータの駆動軸に連結したウォームに、ウォームホイールが噛合してあり、このウォームホイールは、操舵機構に連結される出力軸に嵌合してある。   In the electric power steering apparatus equipped with a speed reduction mechanism using a worm and a worm wheel as the power transmission mechanism, the worm wheel meshes with the worm connected to the drive shaft of the electric motor. Is fitted to an output shaft connected to the.

本出願人による先願である特許文献1では、減速機構部自体でフリクション、アシストトルクといった性能を測定可能とするため、ギヤハウジングとラックハウジングに分割し、軸受支持部材にて接合、位置決めしている。   In Patent Document 1, which is a prior application by the present applicant, in order to be able to measure performance such as friction and assist torque in the speed reduction mechanism unit itself, it is divided into a gear housing and a rack housing, and joined and positioned by a bearing support member. Yes.

その軸受支持部材は、ギヤハウジングとラックハウジング間に径方向軸方向に移動不可能に挟みこまれて固定されている。   The bearing support member is sandwiched and fixed between the gear housing and the rack housing so as not to move in the radial axial direction.

図5は、特許文献1に開示された、ピニオンアシストタイプの電動パワーステアリング装置の断面図である。   FIG. 5 is a cross-sectional view of the pinion assist type electric power steering device disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG.

入力軸31であるピニオンシャフト7の下側には、ピニオン軸である出力軸32がトーションバー33を介して連結してある。即ち、出力軸32には、トーションバー33の基端が圧入固定してあり、このトーションバー33は、中空に形成した入力軸31の内部を延在して、その先端が入力軸31の端部に固定ピン34により固定してある。   An output shaft 32 that is a pinion shaft is connected to a lower side of the pinion shaft 7 that is an input shaft 31 via a torsion bar 33. That is, the base end of the torsion bar 33 is press-fitted and fixed to the output shaft 32, and the torsion bar 33 extends inside the hollow input shaft 31, and the tip thereof is the end of the input shaft 31. It is fixed to the part by a fixing pin 34.

入力軸31の車両前方側には、トルクセンサー部3が設けてある。即ち、入力軸31の車両前方側には、トルクセンサー部3のトルク検出用溝35が形成してあり、これらのトルク検出用溝35の径方向外方には、スリーブ36が配置してある。このスリーブ36は、その車両前方側端部が出力軸32の車両後方側端部に加締め等により該端部の一部を塑性変形させて固定してある。スリーブ36には、入力軸31のトルク検出用溝35に径方向に対向して複数の長方形の窓(図示なし)が形成されている。スリーブ36の長方形の窓の径方向外方には、コイル37や基板等がギヤハウジングGHに設けてある。   A torque sensor unit 3 is provided on the vehicle front side of the input shaft 31. That is, a torque detection groove 35 of the torque sensor unit 3 is formed on the vehicle front side of the input shaft 31, and a sleeve 36 is disposed radially outward of the torque detection groove 35. . The sleeve 36 has a vehicle front side end portion fixed to a vehicle rear side end portion of the output shaft 32 by plastic deformation of a part of the end portion. A plurality of rectangular windows (not shown) are formed in the sleeve 36 so as to face the torque detection groove 35 of the input shaft 31 in the radial direction. A coil 37, a substrate, and the like are provided in the gear housing GH outside the rectangular window of the sleeve 36 in the radial direction.

出力軸32にはウォームホイール39が嵌合固定してある。このウォームホイール39は、電動モータ23の駆動軸に連結したウォーム38に噛合している。ウォームホイール39は、出力軸32に嵌合した芯金39aと、この芯金39aに形成した樹脂製のギヤ歯39bとからなる。   A worm wheel 39 is fitted and fixed to the output shaft 32. The worm wheel 39 meshes with a worm 38 connected to the drive shaft of the electric motor 23. The worm wheel 39 includes a metal core 39a fitted to the output shaft 32 and resin gear teeth 39b formed on the metal core 39a.

運転者がステアリングホイール(図示略)を操舵することにより発生した操舵力は、入力軸31、トーションバー33、出力軸32、及びラックアンドピニオン式ステアリング装置を介して、図示しない転舵輪に伝達される。また、電動モータ23の回転力は、ウォーム38及びウォームホイール39を介して出力軸32に伝達されるようになっており、電動モータ23の回転力及び回転方向を適宜制御することにより、出力軸32に適切な操舵補助トルクを付与できるようになっている。   Steering force generated when the driver steers a steering wheel (not shown) is transmitted to a steered wheel (not shown) via an input shaft 31, a torsion bar 33, an output shaft 32, and a rack and pinion type steering device. The Further, the rotational force of the electric motor 23 is transmitted to the output shaft 32 via the worm 38 and the worm wheel 39. By appropriately controlling the rotational force and the rotational direction of the electric motor 23, the output shaft Appropriate steering assist torque can be applied to 32.

ウォーム38及びウォームホイール39からなる減速機構は、ギヤハウジングGHと、このギヤハウジングGHに嵌合した軸受支持部材BSとに収納してある。   A speed reduction mechanism including the worm 38 and the worm wheel 39 is housed in a gear housing GH and a bearing support member BS fitted to the gear housing GH.

入力軸31は、ギヤハウジングGHの内壁に介装した第1軸受41により回転自在に支持してあり、出力軸32は、軸受支持部材BSの内壁に介装した第2軸受42により回転自在に支持してある。   The input shaft 31 is rotatably supported by a first bearing 41 interposed on the inner wall of the gear housing GH, and the output shaft 32 is rotatable by a second bearing 42 interposed on the inner wall of the bearing support member BS. I support it.

出力軸32のピニオン43には、ラック軸22(図2)のラック44が噛合してある。ラックガイド45は、ラック44の背面に、バネ46を介して、アジヤストカバー47によって常時押し付けている。これによって、ピニオン43とラック44との噛み合い部のバックラッシュを無くし、ラック44が円滑に移動できるようにしている。   The rack 44 of the rack shaft 22 (FIG. 2) meshes with the pinion 43 of the output shaft 32. The rack guide 45 is constantly pressed against the back surface of the rack 44 by an adjust cover 47 via a spring 46. As a result, the backlash at the meshing portion between the pinion 43 and the rack 44 is eliminated, and the rack 44 can be moved smoothly.

出力軸32のピニオン43の下端部は、ニードル軸受48によって回転自在に支持してある。   The lower end of the pinion 43 of the output shaft 32 is rotatably supported by a needle bearing 48.

ハウジングは、車両下方側のラックハウジングRHと、車両上方側のギヤハウジングGHとからなり、両者の間に、軸受支持部材BSが設けてある。   The housing is composed of a rack housing RH on the vehicle lower side and a gear housing GH on the vehicle upper side, and a bearing support member BS is provided between the two.

軸受支持部材BSは、ギヤハウジングGHとラックハウジングRHがボルト50で締結されると同時に、ギヤハウジングGHとラックハウジングRH間に径方向および軸方向に移動不可能に挟みこまれて固定されている。   The bearing support member BS is fixed by being sandwiched between the gear housing GH and the rack housing RH so that the gear housing GH and the rack housing RH are immovable in the radial direction and the axial direction at the same time. .

また、軸受支持部材BSは、トルクセンサー部3、減速機構38、39、入・出力軸31、32および電動モータ23からなるユニットをラック部に組み付ける際、インローとして機能して、ギヤハウジングGHとラックハウジングRHを径方向に位置決めする。すなわち、ギヤハウジングGHに圧入された軸受支持部材BSの外周は、ギヤハウジングGHの取付け面よりも突出し、ラックハウジングRHヘの嵌め合い基準となる。
特願2006−120915号
The bearing support member BS functions as an inlay when a unit including the torque sensor unit 3, the speed reduction mechanisms 38 and 39, the input / output shafts 31 and 32, and the electric motor 23 is assembled to the rack unit, and the gear housing GH The rack housing RH is positioned in the radial direction. That is, the outer periphery of the bearing support member BS press-fitted into the gear housing GH protrudes from the mounting surface of the gear housing GH, and serves as a fitting reference to the rack housing RH.
Japanese Patent Application No. 2006-120915

上述した特許文献1では、軸受支持部材をギヤハウジングとラックハウジング間に隙間がなく挟みこむことにより、径方向および軸方向に移動不能となり、径方向および軸方向に作用する荷重を受けることができる。   In Patent Document 1 described above, the bearing support member is sandwiched without a gap between the gear housing and the rack housing, so that it cannot move in the radial direction and the axial direction, and can receive a load acting in the radial direction and the axial direction. .

その反面、軸受支持部材はギヤハウジングとラックハウジング間において、隙間がなく挟みこまれているため、軸方向の位置を決定する際の寸法公差の管理が重要となり、軸受支持部材とラックハウジングとの加工精度が要求される。   On the other hand, since the bearing support member is sandwiched between the gear housing and the rack housing with no gap, it is important to manage the dimensional tolerance when determining the position in the axial direction. Processing accuracy is required.

本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、軸方向の位置を決定する際の寸法公差の管理を緩和して、軸受支持部材とラックハウジングの加工精度を下げることができる、電動パワーステアリング装置およびその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and relaxes the management of dimensional tolerances when determining the position in the axial direction, thereby reducing the processing accuracy of the bearing support member and the rack housing. An object of the present invention is to provide an electric power steering apparatus and a method for manufacturing the same.

上記の目的を達成するため、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、
電動モータからの動力を減速して伝達する減速機構と、
該減速機構を収納するギヤハウジングと、
該ギヤハウジングに固定され、前記減速機構の出力軸端に形成されたピニオンと該ピニオンに噛合うラック部とを収納するラックハウジングと、
前記出力軸の軸受を支持するための軸受支持部材と、からなり、
熱膨張を利用して拡径した該ギヤハウジングに圧入されることにより該ギヤハウジングに軸方向および径方向に位置決めされていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an electric power steering apparatus according to the present invention includes:
A speed reducing mechanism for decelerating and transmitting power from the electric motor;
A gear housing that houses the speed reduction mechanism;
A rack housing that is fixed to the gear housing and houses a pinion formed at an output shaft end of the speed reduction mechanism and a rack portion that meshes with the pinion;
A bearing support member for supporting the bearing of the output shaft,
It is characterized by being positioned in the gear housing in the axial direction and the radial direction by being press-fitted into the gear housing whose diameter has been expanded by utilizing thermal expansion.

本発明に係る電動パワーステアリング装置は、好適には、前記軸受支持部材と前記ギヤハウジングの圧入面に、径方向および軸方向の移動を防止する係合構造を備える。   The electric power steering apparatus according to the present invention preferably includes an engagement structure for preventing radial and axial movement on the press-fitting surfaces of the bearing support member and the gear housing.

本発明の電動パワーステアリング装置の製造方法は、
電動モータからの動力を減速して伝達する減速機構と、
該減速機構を収納するギヤハウジングと、
該ギヤハウジングに固定され、前記減速機構の出力軸端に形成されたピニオンと該ピニオンに噛合うラック部とを収納するラックハウジングと、
前記ギヤハウジングに圧入され前記出力軸の軸受を支持するための軸受支持部材と、からなる電動パワーステアリング装置を製造するために、
熱膨張を利用して拡径した前記ギヤハウジングに圧入することにより前記軸受支持部材を前記ギヤハウジングに軸方向および径方向に位置決めすることを特徴とする。
The manufacturing method of the electric power steering apparatus of the present invention is as follows.
A speed reducing mechanism for decelerating and transmitting power from the electric motor;
A gear housing that houses the speed reduction mechanism;
A rack housing that is fixed to the gear housing and houses a pinion formed at an output shaft end of the speed reduction mechanism and a rack portion that meshes with the pinion;
In order to manufacture an electric power steering apparatus comprising a bearing support member that is press-fitted into the gear housing and supports a bearing of the output shaft,
The bearing support member is positioned in the gear housing in the axial direction and the radial direction by press-fitting into the gear housing whose diameter has been expanded using thermal expansion.

本発明によれば、軸受支持部材は、ギヤハウジングを加熱し膨張させた後、圧入によりギヤハウジングに軸方向および径方向に位置決め保持される。また、軸受支持部材とラックハウジング間は少なくとも軸方向に隙間をもつ設計とすることができ、軸方向の位置を決定する際の寸法公差の管理が緩和され、軸受支持部材とラックハウジングの加工精度を下げることができる。   According to the present invention, the bearing support member is positioned and held in the axial direction and the radial direction by press fitting after the gear housing is heated and expanded. In addition, the bearing support member and the rack housing can be designed to have a gap in at least the axial direction, and the management of dimensional tolerances when determining the axial position is relaxed, and the processing accuracy of the bearing support member and the rack housing is reduced. Can be lowered.

さらに、ギヤハウジングと軸受支持部材の接合面をテーパ面や凹凸嵌合部等の係合構造とすることにより、径方向および軸方向の移動を防止し、径方向および軸方向に作用する荷重を受けることができる。   Furthermore, the joint surface between the gear housing and the bearing support member is an engagement structure such as a tapered surface or a concave-convex fitting portion, so that movement in the radial direction and the axial direction is prevented, and a load acting on the radial direction and the axial direction is prevented. Can receive.

以下、本発明の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置を図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係る電動式パワーステアリング装置を組み込んだステアリング機構全体を示す概略構成図である。図2は、本発明の実施の形態に係るピニオンアシストタイプの電動式パワーステアリング装置周辺の軸線方向部分断面図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an entire steering mechanism incorporating an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial sectional view in the axial direction of the periphery of the pinion assist type electric power steering apparatus according to the embodiment of the present invention.

図1において、ステアリングホイール1は、ステアリングシャフト2の上部を構成する入力軸2aに連結されている。入力軸2aの下端は、ユニバ―サルジョイント4を介してロアシャフト2bの上端に連結され、さらに、ロアシャフト2bの下端は、ユニバーサルジョイント5を介してピニオンシャフト7の上端に連結されている。   In FIG. 1, the steering wheel 1 is connected to an input shaft 2 a that constitutes the upper part of the steering shaft 2. The lower end of the input shaft 2 a is connected to the upper end of the lower shaft 2 b through the universal joint 4, and the lower end of the lower shaft 2 b is connected to the upper end of the pinion shaft 7 through the universal joint 5.

ラックハウジング8内には、ラック軸22(図2)が挿通され、ラック軸22は、その両端において、タイロッド9,10に連結されている。タイロッド9,10は、図示しない操向機構に連結されている。   A rack shaft 22 (FIG. 2) is inserted into the rack housing 8, and the rack shaft 22 is connected to the tie rods 9 and 10 at both ends thereof. The tie rods 9 and 10 are connected to a steering mechanism (not shown).

ピニオンシャフト7は、上方シャフト7aと下方シャフト7bとから構成され、上方シャフト7aと下方シャフト7bとは、トルクセンサー部3を介して連結されている。   The pinion shaft 7 is composed of an upper shaft 7 a and a lower shaft 7 b, and the upper shaft 7 a and the lower shaft 7 b are connected via the torque sensor unit 3.

トルクセンサー部3は、ピニオンシャフト7に伝達された操舵トルクを検出するものであり、例えば、繰舵トルクを上方シャフト7a及び下方シャフト7b間に介挿したトーションバー(図示略)のネジレ角変位に変換し、このネジレ角変位を、磁気的又は機械的に検出するように構成され、操作者がステアリングホイール1を操舵操作することによって、ピニオンシャフト7に生じるネジレの大きさと方向とに応じたアナログ電圧からなるトルク検出信号Tvを、コントローラ13に出力するようになっている。   The torque sensor unit 3 detects a steering torque transmitted to the pinion shaft 7, and for example, a torsional angle displacement of a torsion bar (not shown) in which a steering torque is inserted between the upper shaft 7a and the lower shaft 7b. And the torsional angular displacement is detected magnetically or mechanically, and the operator steers the steering wheel 1 according to the size and direction of the torsion generated in the pinion shaft 7. A torque detection signal Tv composed of an analog voltage is output to the controller 13.

かかるトルクセンサー部3は、例えば、ステアリングホイール1が中立状態にある場合には、所定の中立電圧をトルク検出信号Tvとして出力し、これよりステアリングホイール1を右旋した場合には、そのときの操舵トルクに応じて中立電圧より増加する電圧を、左旋した場合には、そのときの操舵トルクに応じて中立電圧より減少する電圧を出力するようになされている。   For example, when the steering wheel 1 is in a neutral state, the torque sensor unit 3 outputs a predetermined neutral voltage as the torque detection signal Tv. When the voltage that increases from the neutral voltage according to the steering torque is counterclockwise, a voltage that decreases from the neutral voltage according to the steering torque at that time is output.

ピニオンシャフト7の下端には、ピニオン43(図3)が連結されており、かかるピニオン43は、ラック軸22(図2)のラック歯に噛合している。ピニオンシャフト7は、例えばウォームギヤ機構を介して、電動モータ23の回転軸に連結されている。   A pinion 43 (FIG. 3) is connected to the lower end of the pinion shaft 7, and the pinion 43 meshes with the rack teeth of the rack shaft 22 (FIG. 2). The pinion shaft 7 is connected to the rotating shaft of the electric motor 23 through, for example, a worm gear mechanism.

電動モータ23を駆動制御し、操舵系への操舵補助力の制御を行うため、コントローラ13が設けられている。コントローラ13は、車載のバッテリ16から電源供給されることによって作動するようになされている。バッテリ16の負極は接地され、その正極はエンジン始動を行うイグニッションスイッチ14及びヒューズ15aを介してコントロ―ラ13に接続されると共に、ヒューズ15bを介してコントローラ13に直接接続されており、このヒューズ15bを介して供給される電源は例えば、メモリバックアップ用に使用される。   A controller 13 is provided to drive and control the electric motor 23 and control the steering assist force to the steering system. The controller 13 is operated by being supplied with power from a vehicle-mounted battery 16. The negative electrode of the battery 16 is grounded, and its positive electrode is connected to the controller 13 via an ignition switch 14 and a fuse 15a for starting the engine, and directly connected to the controller 13 via a fuse 15b. The power supplied via 15b is used for memory backup, for example.

コントローラ13は、トルクセンサー部3からのトルク検出信号Tvと、例えば、図示しない変速機の出力軸に配設された車速センサ17からの車速検出信号Vpとに基づき電動モータ23を駆動制御することができる。   The controller 13 controls driving of the electric motor 23 based on a torque detection signal Tv from the torque sensor unit 3 and a vehicle speed detection signal Vp from a vehicle speed sensor 17 disposed on an output shaft of a transmission (not shown), for example. Can do.

図3は、本発明の実施の形態に係り、ピニオンアシストタイプの電動パワーステアリング装置の動力補助機構部の拡大断面図である。   FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a power assist mechanism portion of a pinion assist type electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.

入力軸31であるピニオンシャフト7の下側には、ピニオン軸である出力軸32が連結してある。出力軸32には、トーションバー33の基端が圧入固定してあり、このトーションバー33は、中空に形成した入力軸31の内部を延在して、その先端が入力軸31の端部に固定ピン34により固定してある。   An output shaft 32 that is a pinion shaft is connected to the lower side of the pinion shaft 7 that is the input shaft 31. The base end of the torsion bar 33 is press-fitted and fixed to the output shaft 32, and the torsion bar 33 extends inside the hollow input shaft 31, and the tip thereof is at the end of the input shaft 31. It is fixed by a fixing pin 34.

入力軸31の車両前方側には、トルクセンサー部3が設けてある。即ち、入力軸31の車両前方側には、トルクセンサー部3のトルク検出用溝35が形成してあり、これらのトルク検出用溝35の径方向外方には、スリーブ36が配置してある。このスリーブ36は、その車両前方側端部が出力軸32の車両後方側端部に加締め等により該端部の一部を塑性変形させて固定してある。スリーブ36には、入力軸31のトルク検出用溝35に径方向に対向して複数の長方形の窓(図示なし)が形成されている。スリーブ36の長方形の窓の径方向外方にはコイル37や基板等がギヤハウジングGHに設けてある。   A torque sensor unit 3 is provided on the vehicle front side of the input shaft 31. That is, a torque detection groove 35 of the torque sensor unit 3 is formed on the vehicle front side of the input shaft 31, and a sleeve 36 is disposed radially outward of the torque detection groove 35. . The sleeve 36 has a vehicle front side end portion fixed to a vehicle rear side end portion of the output shaft 32 by plastic deformation of a part of the end portion. A plurality of rectangular windows (not shown) are formed in the sleeve 36 so as to face the torque detection groove 35 of the input shaft 31 in the radial direction. A coil 37, a substrate, and the like are provided in the gear housing GH outside the rectangular window of the sleeve 36 in the radial direction.

出力軸32には、ウォームホイール39が嵌合している。このウォームホイール39は電動モータ23の駆動軸に連結したウォーム38に噛合している。なお、ウォームホイール39は、出力軸32に嵌合した芯金39aと、この芯金39aに形成した樹脂製のギヤ歯39bとからなる。   A worm wheel 39 is fitted to the output shaft 32. The worm wheel 39 meshes with a worm 38 connected to the drive shaft of the electric motor 23. The worm wheel 39 includes a core metal 39a fitted to the output shaft 32 and resin gear teeth 39b formed on the core metal 39a.

運転者がステアリングホイール(図示略)を操舵することにより発生した操舵力は、入力軸31、トーションバー33、出力軸32、及びラックアンドピニオン式ステアリング装置を介して、図示しない転舵輪に伝達される。また、電動モータ23の回転力は、そのウォーム38及びウォームホイール39を介して出力軸32に伝達されるようになっており、電動モータ23の回転力及び回転方向を適宜制御することにより、出力軸32に適切な操舵補助トルクを付与できるようになっている。   Steering force generated when the driver steers a steering wheel (not shown) is transmitted to a steered wheel (not shown) via an input shaft 31, a torsion bar 33, an output shaft 32, and a rack and pinion type steering device. The Further, the rotational force of the electric motor 23 is transmitted to the output shaft 32 via the worm 38 and the worm wheel 39, and the output is controlled by appropriately controlling the rotational force and the rotational direction of the electric motor 23. An appropriate steering assist torque can be applied to the shaft 32.

ウォーム38及びウォームホイール39とからなる減速機構は、ギヤハウジングGHと、このギヤハウジングGHに、後に詳述する如く、圧入した軸受支持部材BSとの内側に収納してある。   The speed reduction mechanism including the worm 38 and the worm wheel 39 is housed inside the gear housing GH and the bearing support member BS press-fitted into the gear housing GH as will be described in detail later.

入力軸31は、ギヤハウジングGHの内壁に介装した第1軸受41により回転自在に支持してあり、出力軸32は、軸受支持部材BSの内壁に介装して固定した第2軸受42により回転自在に支持してある。即ち、軸受支持部材BSは、軸方向変位不能且つ回転可能にギヤハウジングGHに支持されている。この第2軸受42は、4点接触軸受が望ましい。   The input shaft 31 is rotatably supported by a first bearing 41 interposed on the inner wall of the gear housing GH, and the output shaft 32 is supported by a second bearing 42 interposed and fixed on the inner wall of the bearing support member BS. It is rotatably supported. That is, the bearing support member BS is supported by the gear housing GH so as not to be axially displaceable and rotatable. The second bearing 42 is preferably a four-point contact bearing.

本実施の形態において、車両上方側のギヤハウジングGHは、車両下方側のラックハウジングRHとともにハウジングを構成している。   In the present embodiment, the gear housing GH on the upper side of the vehicle constitutes a housing together with the rack housing RH on the lower side of the vehicle.

軸受支持部材BSは、外周が円筒状に加工され、ギヤハウジングGHを60℃で15分間加熱した後に圧入し固定することにより軸方向および径方向に位置決めされてギヤハウジングGHに保持されている。   The outer periphery of the bearing support member BS is processed into a cylindrical shape, and the gear housing GH is positioned in the axial direction and the radial direction by being press-fitted and fixed after heating the gear housing GH at 60 ° C. for 15 minutes, and is held by the gear housing GH.

ラックハウジングRHはギヤハウジングGHにボルト50で締結されており、ラックハウジングRHと軸受支持部材BS間には少なくとも軸方向に隙間が設けてある。   The rack housing RH is fastened to the gear housing GH with bolts 50, and a gap is provided at least in the axial direction between the rack housing RH and the bearing support member BS.

このような構造で、ピニオン43を含んだ減速機構部は、ラックハウジングRHをギヤハウジングGHに取り付けるることなしで、それ自体でフリクション、アシストトルクといった性能を測定することが可能である。すなわち、トルクセンサー部3、減速部、入・出力軸31,32、及び電動モータ23は一体に構成されたユニット状態で性能測定が可能であるので、後工程に性能を保証して流すことができ、歩留まりが向上する。   With such a structure, the speed reduction mechanism including the pinion 43 can measure performance such as friction and assist torque by itself without attaching the rack housing RH to the gear housing GH. In other words, the torque sensor unit 3, the speed reduction unit, the input / output shafts 31, 32, and the electric motor 23 can perform performance measurement in an integrally configured unit state. And the yield is improved.

出力軸32のピニオン43には、ラック軸22(図2)のラック44が噛合してある。ラックガイド45は、ラックハウジングRHに設けられ、ラック44の背面に、バネ46を介して、アジヤストカバー47によって常時押し付けている。これによって、ピニオン43とラック44との噛み合い部のバックラッシュを無くし、ラック44が円滑に移動できるようにしている。   The rack 44 of the rack shaft 22 (FIG. 2) meshes with the pinion 43 of the output shaft 32. The rack guide 45 is provided in the rack housing RH, and is constantly pressed against the back surface of the rack 44 by an adjust cover 47 via a spring 46. As a result, the backlash at the meshing portion between the pinion 43 and the rack 44 is eliminated, and the rack 44 can be moved smoothly.

出力軸32のピニオン43の下端部は、ニードル軸受48によって回転自在に支持してある。   The lower end of the pinion 43 of the output shaft 32 is rotatably supported by a needle bearing 48.

なお、ギヤハウジングGHとラックハウジングRH間は、シール部材51により軸方向にシールされている。シール部材51は、Oリングが望ましい。また、出力軸32を支持する第2軸受42は、気密性を有するシール付軸受である。第1軸受41も、気密性を有するシール付軸受である。   The gear housing GH and the rack housing RH are sealed in the axial direction by a seal member 51. The seal member 51 is preferably an O-ring. Moreover, the 2nd bearing 42 which supports the output shaft 32 is a bearing with a seal | sticker which has airtightness. The first bearing 41 is also a sealed bearing having airtightness.

本実施の形態によれば、軸受支持部材BSとラックハウジングRH間に少なくとも軸方向に隙間をもつ設計とされており、軸方向の位置を決定する際の寸法公差の管理が緩和され、軸受支持部材BSとラックハウジングRHの加工精度を下げることができる。   According to this embodiment, the bearing support member BS and the rack housing RH are designed to have a gap at least in the axial direction, and management of dimensional tolerance when determining the position in the axial direction is eased. The processing accuracy of the member BS and the rack housing RH can be lowered.

図4(a)(b)は、それぞれ、本発明の実施の形態の変形例に係り、図3の符号IVにより取り囲んだ楕円部分の拡大断面図である。   FIGS. 4A and 4B are enlarged cross-sectional views of an elliptical part surrounded by reference numeral IV in FIG. 3 according to a modification of the embodiment of the present invention.

図4(a)の変形例では、ギヤハウジングGHと軸受支持部材BSの圧入面(接合面)をテーパ面60として、径方向および軸方向の移動を防止する係合構造としている。   In the modification of FIG. 4A, the press-fitting surface (joint surface) of the gear housing GH and the bearing support member BS is a tapered surface 60, which is an engagement structure that prevents movement in the radial direction and the axial direction.

このテーパ面60により、径方向および軸方向の移動を防止して、径方向および軸方向に作用する荷重を受けることができる。   The taper surface 60 can prevent the radial and axial movements and receive a load acting in the radial and axial directions.

図4(b)の変形例では、ギヤハウジングGHと軸受支持部材BSの圧入面(接合面)に、凹凸嵌合部61が設けてあり、径方向および軸方向の移動を防止する係合構造としている。   In the modified example of FIG. 4B, an engagement structure 61 is provided on the press-fitting surface (joint surface) of the gear housing GH and the bearing support member BS to prevent movement in the radial direction and the axial direction. It is said.

この係合構造により、径方向および軸方向の移動を防止して、径方向および軸方向に作用する荷重を受けることができる。   By this engagement structure, movement in the radial direction and the axial direction can be prevented and a load acting in the radial direction and the axial direction can be received.

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various deformation | transformation is possible.

本発明の実施の形態に係る電動式パワーステアリング装置を組み込んだステアリング機構全体を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing an entire steering mechanism incorporating an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係るピニオンアシストタイプの電動式パワーステアリング装置周辺の軸線方向部分断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a partial axial sectional view of a periphery of a pinion assist type electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係るピニオンアシストタイプの電動パワーステアリング装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of a pinion assist type electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. (a)(b)は、それぞれ、本発明の実施の形態の変形例に係り、図3の符号IVにより取り囲んだ楕円部分の拡大断面図である。(A) and (b) are the expanded sectional views of the ellipse part enclosed by the code | symbol IV of FIG. 3, respectively, concerning the modification of embodiment of this invention. 特許文献1の開示の、ピニオンアシストタイプの電動パワーステアリング装置に、ラックハウジングを装着した状態の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a pinion assist type electric power steering device disclosed in Patent Document 1 with a rack housing mounted.

符号の説明Explanation of symbols

1 ステアリングホイール
2 ステアリングシャフト
8 ラックハウジング
22 ラック軸
23 電動モータ
31 入力軸
32 出力軸
33 トーションバー
38 ウォーム
39 ウォームホイール
41 第1軸受
42 第2軸受
43 ピニオン
44 ラック
45 ラックガイド
60 テーパ面
61 凹凸嵌合部
BS 軸受支持部材
GH ギヤハウジング
RH ラックハウジング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2 Steering shaft 8 Rack housing 22 Rack shaft 23 Electric motor 31 Input shaft 32 Output shaft 33 Torsion bar 38 Worm 39 Worm wheel 41 1st bearing 42 2nd bearing 43 Pinion 44 Rack 45 Rack guide 60 Tapered surface 61 Concavity and convexity fitting Joint part BS Bearing support member GH Gear housing RH Rack housing

Claims (3)

電動モータからの動力を減速して伝達する減速機構と、
該減速機構を収納するギヤハウジングと、
該ギヤハウジングに固定され、前記減速機構の出力軸端に形成されたピニオンと該ピニオンに噛合うラック部とを収納するラックハウジングと、
前記出力軸の軸受を支持するための軸受支持部材と、からなり、
熱膨張を利用して拡径した前記ギヤハウジングに圧入されることにより該ギヤハウジングに軸方向および径方向に位置決めされていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
A speed reducing mechanism for decelerating and transmitting power from the electric motor;
A gear housing that houses the speed reduction mechanism;
A rack housing that is fixed to the gear housing and houses a pinion formed at an output shaft end of the speed reduction mechanism and a rack portion that meshes with the pinion;
A bearing support member for supporting the bearing of the output shaft,
An electric power steering apparatus characterized by being axially and radially positioned in the gear housing by being press-fitted into the gear housing whose diameter has been expanded by utilizing thermal expansion.
前記軸受支持部材と前記ギヤハウジングの圧入面に、径方向および軸方向の移動を防止する係合構造を備えることを特徴とする請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。   The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein an engagement structure for preventing radial and axial movement is provided on a press-fitting surface of the bearing support member and the gear housing. 電動モータからの動力を減速して伝達する減速機構と、
該減速機構を収納するギヤハウジングと、
該ギヤハウジングに固定され、前記減速機構の出力軸端に形成されたピニオンと該ピニオンに噛合うラック部とを収納するラックハウジングと、
前記ギヤハウジングに圧入され前記出力軸の軸受を支持するための軸受支持部材と、からなる電動パワーステアリング装置を製造するために、
熱膨張を利用して拡径した前記ギヤハウジングに圧入することにより前記軸受支持部材を前記ギヤハウジングに軸方向および径方向に位置決めすることを特徴とする電動パワーステアリング装置の製造方法。
A speed reducing mechanism for decelerating and transmitting power from the electric motor;
A gear housing that houses the speed reduction mechanism;
A rack housing that is fixed to the gear housing and houses a pinion formed at an output shaft end of the speed reduction mechanism and a rack portion that meshes with the pinion;
In order to manufacture an electric power steering device comprising a bearing support member that is press-fitted into the gear housing and supports a bearing of the output shaft,
A method of manufacturing an electric power steering apparatus, wherein the bearing support member is positioned in the gear housing in an axial direction and a radial direction by press-fitting into the gear housing whose diameter has been expanded using thermal expansion.
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